Zur Behandlung von stromgesteuerten Kontakten (oder allgemein von Kontakten mit gemischten Randbedingungen) bieten sich einige vereinfachende Vorgangsweisen an, die jedoch alle auf ein ähnliches Problem hinauslaufen:
Am zweiten Beispiel (einer Einstellung der Kontaktspannungen nach jedem Iterationsschritt) soll das Problem erläutert werden.
Wenn man nach Bild 7.7 den Kontaktstrom als Antwort des Gleichungssystems auf die Kontaktspannung linearisiert, erhält man für eine ,,innere`` Iteration (eine Iteration über die Halbleitergleichungen):
Eine ,,äußere`` Iteration (eine Anpassung der Kontaktspannung) mit
Dämpfung ergibt:
Daraus erhält man für die Folge
mit als einer beliebigen Anfangsspannung, und man sieht an
diesem linearisierten Modell, daß eine geeignete Wahl der
Dämpfungskonstante
nötig ist, um Konvergenz zu erzielen.
Bei zu großer Dämpfungskonstante
wird keine Lösung erreicht,
bei zu kleinem
werden unnötig viele Iterationen ausgeführt.
Die optimale Dämpfung liegt bei
und kann bei sehr kleinem gleich 1 gesetzt werden. In
MINIMOS [30]
wird ein Wert von
verwendet, um auch bei relativ
kleinen Innenwiderständen noch Konvergenz zu erzielen. Das ergibt
geeignetes Verhalten, solange
wirklich nur ein
Kontaktierungswiderstand ist (also bei der klassischen
Aufgabenstellung von MINIMOS).
Die beschriebenen Verfahren müssen jedoch aufgegeben werden, wenn es um Kopplung mehrerer Bauelemente in einer Simulation oder um die Anbindung an einen Schaltungssimulator geht. In diesen Fällen muß aus Gründen der Konvergenzgeschwindigkeit und der Stabilität eine vollständige Kontaktstromintegration innerhalb des linearen Gleichungssystems durchgeführt werden.